排水工程上冊第四版習題答案(共14頁)

1、第二章答案1、某肉類聯(lián)合加工廠每天宰殺活牲畜258T，廢水量標準8.2m³/t活畜,總變化系數1.8,三班制生產,每班8h,最大職工數860人,其中在高溫及污染嚴重車間工作的職工占總數的40%,使用淋浴人數按85%計,其余60%的職工在一般車間工作,使用淋浴人數按30%計工廠居住區(qū)面積.×10,人口密度580人/10,生活污水量標準160L/人·d,各種污水由管道匯集送至污水處理站,試計算該廠的最大時污水設計流量.解: 該廠的最大時污水設計流量Q=Q+Q+QQ=18.525L/sQ=+=+=2.39+6.59=8.98L/sQ=44.08 L/sQ=Q+Q+Q=1

2、8.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、下圖為某工廠工業(yè)廢水干管平面圖。圖上注明各廢水排除口的位置，設計流量以及各設計管段的長度，檢查井處的地面標高，排除口1的管底標高為218。9m,其余各排除口的埋深均不得小于1.6m。該地區(qū)土壤無冰凍。要求列表進行干管的水力計算，并將計算結果標注在圖上。 解：先進行干管的流量計算如下表： 干管水量計算表管段編號排出口設計流量L/s轉輸流量 L/s管段設計流量 L/s129.780.0024.2814.52312.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869

3、.4882.28 干管水力計算表 管段編號管道長度L(m)設計流量L/s管徑D坡度I流速vm/s充滿度降落量I·L(m)標高 （m）埋設深度 （m）h(m)地 面水 面管內底上端下端上端下端上端下端上端下端1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.0

4、0440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.09 3、試根

5、據下圖所示的街坊平面圖，布置污水管道，并從工廠接管點至污水廠進行管段的水力計算，繪出管道平面圖和縱斷面圖。已知：（1） 人口密度為400人/10；（2） 污水量標準為140L/人·d；（3） 工廠的生活污水和淋浴污水設計流量分別為8.24L/s 和6.84L/s，生產污水設計流量為26.4L/s，工廠排除口地面標高為43.5m，管底埋深不小于2m,土壤冰凍線為0.8m.（4）沿河岸堤壩頂標高40m。解：（一）、在街坊平面圖上布置污水管道 由街坊平面圖知，該地區(qū)地勢自西北向東南傾斜，無明顯分水線，可劃分為一個排水流域。干管布置考慮到地勢的高低，沿街道自北向南布置，主干管在城區(qū)的北面，可

6、以充分利用地勢高度，減少埋深，整個管道布置呈截流式形式布置，如下圖。（二）街坊編號并計算面積 將各街坊編號，并按各街坊的平面范圍計算它們的面積，列入下表，用箭頭標出各街坊污水的排出方向。 街坊面積街坊編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9面 積（10）7.57.56.46.46.46.46.46.4街坊編號 10 11 12 13 14 15 16 17 18面 積（10）6.06.06.46.46.4題中，人口密度為400人/10，污水量標準為140L/人·d，則比流量為： q=0.65L/s·10（三）、劃分設計管段，計算設計流量。污水主干管設計流量計算表管段編號居

7、住 區(qū) 生 活污 水 量 Q集 中 流 量設計流量L/s本 段 流 量轉輸流量q L/s合計平均流量L/s總變化系數K生活污水設計流量QL/s本段L/s轉輸L/s街坊面積10比流量qL/s·10流量qL/s1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121241.4841.482327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.583418.40.6511.9618.0730.031.8856.4641.4897.944530.0330.031.8856.4641.4897.945638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137

8、.71（四）、水力計算污水主干管水力計算表管段編號管道長度L(m)設計流量L/s管徑D坡度I流速vm/s充滿度降落量I·L(m)標高 （m）埋設深度 （m）h(m)地 面水 面管內底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171232041.483500.00390.870.500.1751.2543.542.941.67540.42541.540.252.02.652322077.584000.00280.900.650.2600.61642.942.540.42539.80940.16539.5492.7352.9513418097.9445

9、00.00300.980.600.2700.5442.542.339.76939.22939.49938.9593.0013.3414568097.944500.00300.980.600.2702.0442.341.239.22937.18938.95936.9193.3414.28156280137.715000.00281.040.650.3250.78441.240.537.18936.40536.86436.0804.3364.42 第三章答案1、 從某市一場暴雨自記雨量記錄中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分別是13、20.7、27.2、3

10、3.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm。試計算各歷時的最大平均暴雨強度I(/min) 及q(L/s·10)解： 由暴雨強度的定義和公式計算如下表：最大降雨量（）降雨歷時（min）I= (/min)q=167i (L/s·10)1352.6434.220.7102.07345.6927.2151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.3845.8451.02169.9746.7600.78130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、 某地有20年自記雨量記錄資料，每年取20min暴雨

11、強度值48個，不論年次而按大小排列，取前100項為統(tǒng)計資料。其中i=2.12/min排在第二項，試問該暴雨強度的重現(xiàn)期為多少年？如果雨水管渠設計中采用的統(tǒng)計重現(xiàn)期分別為2a,1a,0.5a的暴雨強度，那么這些值應排列在第幾項？解：觀測資料的年數N=20，最后取了100項，每年選入的平均雨樣數M=5(1) i=2.12/min 一項，m=2其重現(xiàn)期P=10.1(a)(2) P=2a時 P= 2= m=10.1 該值應排列在第11項 P=1a時 P= 1= m=20.2 該值應排列在第21項 P=0.5a時 P= 0.5= m=40.4 該值應排列在第41項3、 北京市某小區(qū)面積共220000（2

12、2ha）,其中屋面面積占該地區(qū)總面積的，瀝青道路面積占。級配碎石路面的面積占，非鋪砌土路面占，綠地面積占。試計算該區(qū)的平均徑流系數。當采用設計重現(xiàn)期為P=5a、2a、1a及0.5a時，試計算：設計降雨歷時t=20min時的雨水設計流量各是多少？解：=0.537北京地區(qū)暴雨強度公式：q=降雨歷時t=20min取不同的設計重現(xiàn)期時，暴雨強度計算如下表：設計重現(xiàn)期暴雨強度q=a293.33a187.23a187.21.a141.50設計降雨量計算如下表：t=20min；F=220000；=0.537設計重現(xiàn)期暴雨強度q=設計降雨量Q=qF（L/s）a293.333465.4a187.232211.9

13、4a187.212211.70.a141.501671.684、 雨水管道平面布置如圖所示，圖中個設計管段的本段匯水面積標注在圖上，單位以10計，假定設計流量均從管段起點進入。已知當重現(xiàn)期P=1a時，暴雨強度公式為： 暴雨強度經計算，徑流系數=0.6。取地面集水時間t=10min,折減系數m=2。各管段的長度以米計，管內流速以m/s計。數據如下：L=120, L=130, L=200, L=200, v=1.0, v=1.2,v=0.85, v=1.2.。試求各管段的雨水設計流量為多少L/s？（計算至小數后一位）解：匯水面積計算如下表：設計管段編號本段匯水面積10轉輸匯水面積10總匯水面積10

14、1-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水設計流量計算如下表：t=10min; =0.6設計管段編號管長L(m)匯水面積F(10)流速m/min管內雨水流行時間(min)集水時間t= t+ t暴雨強度i=(/min)設計流量Q(L/s)t=1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-32002.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.1

15、5、 試進行某研究所西南區(qū)雨水管道（包括生產廢水在內）的設計和計算。并繪制該區(qū)的雨水管道平面圖及縱剖面圖。已知條件：（1） 如圖所示該區(qū)總平面圖；（2） 當地暴雨強度公式為：q=(L/s·10)（3） 采用設計重現(xiàn)期P=1a，地面集水時間t=10min；（4） 廠區(qū)道路主干道寬6m,支干道寬3.5m，均為瀝青路面；（5） 各實驗室生產廢水量見下表，排水管出口位置見平面圖；（6） 生產廢水允許直接排入雨水道，各車間生產廢水管出口埋深均為1.50m，（指室內地面至管內底的高度）；（7） 廠區(qū)內各車間及實驗室均無室內雨水道；（8） 廠區(qū)地質條件良好，冰凍深度較小，可不予考慮。（9） 廠區(qū)雨

16、水口接入城市雨水道，接管點位置在廠南面，坐標x=722.509,y=520.00,城市雨水道為磚砌拱形方溝，溝寬1.2m，溝高 （至拱內頂）1.8m，該點處的溝內底標高為37.70m，地面標高為41.10m。 各車間生產廢水量表實驗室名稱廢水量（L/s）實驗室名稱廢水量（L/s）A實驗室2.5南實驗樓 B實驗室Y530出口8Y433出口5Y515出口3Y463出口10D實驗室Y481出口5Y406出口15C實驗室6.5Y396出口2.5解：1、由題中給出的條件劃分排水流域并管道定線如圖 2、劃分設計管段如圖3、計算和設計管段的匯水面積如下表： 匯水面積計算表設計管段編號本段匯水面積10轉輸匯水

17、面積10總匯水面積101-215.480.0015.482-318.3815.4833.863-414.7033.8648.564-533.0848.5681.645-632.3081.64113.946-79.36113.94123.307-820.27123.30143.579-1017.490.0017.4910-1131.8617.4949.3511-1211.5849.3560.9312-1331.8660.9392.7913-144.9992.7997.7814-158.8297.78106.6015-168.82106.60115.4216-1725.89115.42141.31

18、17-1810.14141.31151.4518-1921.72151.45173.1719-2011.58173.17184.7520-814.48184.75199.238-210.00342.8342.821-220.00342.8342.84、平均徑流系數屋面面積：85.2 （10）道路面積：64.01 （10）綠化面積：193.59 （10）=0.425、 已知，設計重現(xiàn)期P=1a；集水時間t=10min6、 單位面積徑流量q=q·7、 各管段處設計流量計算如下表：Q= q··F；m=2.0計算采用鋼筋混凝土管。8、繪制管道平面圖和縱剖面圖。設計管段編號

19、管長Lm匯水面積F10流速m/s管內雨水流行時間mint= t+m· t暴雨強度q=L/s·10雨水設計流量QL/s生產廢水轉輸流量QL/s管段設計流量QL/s管徑坡度I管道輸水能力L/s坡降I·Lm地面標高m管內底標高m埋深mt=起點終點起點終點起點終點1-219.415.480.750.00.43221.414.4014.43003.052.950.05842.5942.5240.9940.931.61.592-317.933.860.750.430.40212.430.21545.23003.052.950.05442.5242.4540.9340.881.

20、591.573-443.348.560.860.830.84205.041.817.559.43004.060.00.17342.4542.3740.8840.711.571.664-552.281.640.951.670.92191.765.722.588.24003.5125.00.18342.3742.2440.6140.431.761.815-617.9113.940.952.590.31179.786.022.5108.54003.5125.00.06342.2441.840.4340.371.811.436-731.3123.300.952.90.55176.191.222.511

21、3.74003.5125.00.1141.841.340.3740.261.431.047-877.6143.570.983.451.32170.3102.722.5125.24004.0130.00.3141.341.240.2639.951.041.259-1037.317.490.750.00.83221.416.3016.33003.052.950.1142.3642.2540.7640.651.61.610-1111.949.350.750.830.26205.042.492.545.03003.052.950.03642.2542.2340.6540.611.61.6211-123

22、2.860.930.861.090.64200.5751.332.553.833004.060.00.1342.2342.140.6140.481.621.6212-1310.492.790.951.730.18190.8074.3617.591.864003.5125.00.03642.142.0140.3840.341.721.6713-1410.497.780.951.910.18188.377.3317.594.834003.5125.00.03642.0141.9740.3440.301.671.6714-1514.9106.600.952.090.26185.9083.2317.5

23、100.734003.5125.00.05241.9741.8840.3040.251.671.6315-1614.9115.420.952.350.26182.5788.5125.5113.514003.5125.00.05241.8841.840.2540.201.631.6016-1710.4141.311.02.610.17179.43106.535141.55002.7200.00.02841.841.7640.1040.071.701.6917-1823.9151.451.02.780.40177.46112.8835147.885002.7200.00.06541.7641.74

24、0.0740.011.691.6918-1911.9173.171.03.180.20173.06125.8735160.875002.7200.00.03241.741.6640.0139.981.691.6819-2014.9184.751.03.380.25171.00132.6835167.685002.7200.00.0441.6641.339.9839.941.681.3620-87.5199.231.03.630.13168.49141.0035176.005002.7200.00.0241.341.239.9439.921.361.288-2116.4342.81.064.77

25、0.26158.36228.0057.5285.56002.3300.00.03841.241.239.8239.781.381.4221-229.00342.81.065.370.14153.71221.357.5278.86002.3300.00.02141.241.139.7839.761.421.34第四章習題某市一工業(yè)區(qū)擬采用合流管渠系統(tǒng)，其管渠平面布置如圖所示，個設計管段的管長和排水面積，工業(yè)廢水量如下表所示，其他原始資料如下： 設計管段的管長和排水面積、工業(yè)廢水量管段編號管長 m排水面積 10本段工業(yè)廢水流量 L/s備注面積編號本段面積轉輸面積合計1-2851.20202-31281.79103-4590.83604-51381.9305-6165.52.12351、 設計雨水量計算公式暴雨強度 q=設計重現(xiàn)期采用1a地面集水時間 t=10min該區(qū)域平均徑流系數經計算為0.452、 設計人口密度為300人/10，生活污水量標準按100L/( 人·d)計。3、 截流干管的截流倍數n采用3。試計算（1）各設計管段的設計